تطارد الصين أكثر الجسيمات مراوغة في العالم على بعد ميل واحد تحت قاع المحيط
تقوم الصين ببناء كاشف عميق تحت سطح المحيط للبحث عن أكثر الجسيمات دون الذرية مراوغة في العالم.
كل ثانية ، عشرات التريليونات من هؤلاء الأشباح النيوترينوات تتدفق عبر الأرض (وجسمك) دون التفاعل مع أي شيء. في بعض الأحيان ، ستصطدم هذه الجسيمات المشحونة بشكل محايد بنواة الذرة الشاردة ، مما ينبعث منها شرارة ضوئية غير قابلة للكشف تقريبًا.
شرارة الضوء هذه تساعد العلماء ليس فقط في معرفة أن النيوترينو كان موجودًا ولكن أيضًا تحديد المكان الذي قد يكون نشأ فيه. تأتي بعض النيوترينوات من التفاعلات النووية داخل الشمس ، حيث تندمج الذرات معًا في أعماق النجم. تُطلق تفاعلات الاندماج تلك النيوترينوات ، التي تبتعد عن الشمس في غضون ثوانٍ. تأتي بعض النيوترينوات من الانشطار النووي ، كما هو الحال داخل المفاعلات النووية. وفقا لوزارة الطاقة ، حتى تحلل البوتاسيوم داخل الموز (يفتح في علامة تبويب جديدة) يمكن أن تطلق النيوترينوات. العلماء أيضا في الآونة الأخيرة رصدت نيوترينوات في مصادم هادرون الكبير لأول مرة.
لكن بعض النيوترينوات تأتي من خارج النظام الشمسي. قد تنشأ هذه النيوترينوات عالية الطاقة من الثقوب السوداءالمستعرات الأعظمية النجوم النابضة أو حدث آخر لم يلاحظه العلماء بعد. هذه النيوترينوات عالية الطاقة هي التي يحاول علماء من الأكاديمية الصينية للعلوم إيجادها.
قال الباحث الرئيسي بالمشروع تشين مينغ جون ، إن الكاشف الجديد سيتم بناؤه مع 55000 جهاز استشعار معلق على بعد 0.6 ميل (كيلومتر واحد) تحت سطح المحيط. شينخوا نت (يفتح في علامة تبويب جديدة)، وكالة الأنباء الصينية التي تديرها الدولة. لا تستطيع أشعة الشمس السفر إلى هذا العمق ، مما يساعد المستشعرات على اكتشاف النيوترينوات وتمييزها عن النيوترينوات الشمسية.
قال تشين: “ستساعد المياه النظيفة على زيادة فرصة اكتشاف إشارات النيوترينو”.
يتعين على العلماء بناء كاشفات للنيوترينو في المناطق التي تحتوي على كمية كبيرة من المواد الشفافة من أجل تحديد ومضات الضوء غير المتوقعة التي تكشف عن النيوترينو بشكل أفضل. تشمل الكواشف الحالية مرصد IceCube Neutrino التابع لمؤسسة العلوم الوطنية في القارة القطبية الجنوبية ، والذي يغطي حوالي 0.2 ميل مكعب (1 كيلومتر مكعب) مع 5160 جهاز استشعار على بعد ميل تقريبًا تحت الجليد. في الأسفل ، يكون الجليد صافياً بدرجة كافية بحيث تتمكن المستشعرات من التقاط ومضات الضوء الصغيرة.
لن يكون الكاشف الصيني هو كاشف النيوترينو الوحيد تحت الماء. تقوم روسيا ببناء كاشف حجم بايكال جيجاتون (Baikal-GVD) في بحيرة بايكال في سيبيريا ، أعمق بحيرة في العالم. ثم هناك تليسكوب نيوترينو ذي الكيلومتر المكعب الأوروبي القادم ، وهو تعاون متعدد المؤسسات سيبحث عن النيوترينوات في البحر الأبيض المتوسط. هناك أيضًا تجربة المحيط الهادئ نيوترينو ، وهي تعاون آخر متعدد المؤسسات يعمل على كاشف في المحيط الهادئ ، قبالة سواحل كولومبيا البريطانية في كندا.
ومع ذلك ، فإن الكاشف الصيني سيكون أكبر من ذلك بكثير. وقال تشين إن مستشعراتها البالغ عددها 55 ألفًا ستغطي حوالي 7 أميال مكعبة (30 كيلومترًا مكعبًا).
يتمثل أحد الأهداف المحددة للكاشف في معرفة ما إذا كانت أشعة جاما والنيوترينوات عالية الطاقة قد تأتي من نفس المصادر بين المجرات. في عام 2021 ، اكتشف مرصد الدش الهوائي الصيني الكبير على ارتفاع عالٍ أشعة جاما التي افترض الباحثون أنها تنشأ في نفس مكان الأشعة الكونية ، أو الجسيمات دون الذرية عالية السرعة من خارج النظام الشمسي. قال تشين إنه إذا اكتشف الباحثون نيوترينوات قادمة من نفس المصدر ، “يمكننا تحديد أصل الأشعة الكونية”.
